[转载]Memcache内存临界测试

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作者：马江涛

时间：2010-08-19

前言

此文档帮助您了解 memcache 在保存数据时，假如要保存的数据量接近 memcache 指定的最大内存时，memcache 是怎样进行数据存储的，以及怎样尽可能的提高 memcache 的命中率。

关键词：memcache 、临界、内存、memcache.php、LRU、监控

1 测试目的

探究 memcache 保存数据时，在保存的数据量接近 memcache 指定内存临界时，保存规律是怎样的？

2 测试环境

软件	版本号	说明
php	php-5.3.3
memcache	memcached Server 1.2.1	最大内存设置为 128M
apache	2.2.16
memcache.php		一个开源的 php脚本

3 测试用例

定义变量 i从 0到 3853628增加（一个 key与 value占据的空间约 50 bytes）

设置 Key为：hello+i

设置 Value为：第 i个我


循环插入键值数

4 测试结果

1） 几个截图及说明如下

1》放入第 1986718 个对象后，内存消耗 77.8M（占 memcache 指定最大内存 60.8%）

　　
　　
　　2》放入2880657 个对象后，内存消耗78.1m（占memcache 指定最大内存61.0%）
　　

3》放入3853630 个对象后，内存消耗78.1m（占memcache 指定最大内存61.0%）
　　

以上三个图示说明，插入的数据如果大小变化不是很大时，memcache 中的数据存储到一定的时候（占总内存60%左右时），不再消耗内存

3） 此时获取缓存中的数据

获取hello1 得到 null

获取hello1926814 得到 null 4/8 位置的数据

获取hello2408518 得到 null 5/8 位置的数据

获取hello2890221 得到 第2890221 个我 6/8 位置的数据

获取hello3853628 得到 第3853628 个我

以上数据说明，在上述情况下，内存消耗到60%左右时，memcache 就开始执行LRU 机制了。

原因分析：

1 memcached 中新的value 过来存放的地址是该value 的大小决定的，value 总是会被选择存放到chunk 与其最接近的一个slab 中，假如已经没有合适的chunk 了，那就开始LRU 了。所以，可见memcached 的LRU 不是全局的，而是针对slab 的，是区域性的。

2 memcached 的内存分配采用的是预分配方式，为了获得更快的速度，不得不以空间换时间。所以在如上情况下（插入的数据大小变化不是很大时），在内存消耗耗到60%左右时开始启用LRU 机制。其余的40%在这种场合，基本等于是浪费掉的。

3 要提高memcached 的命中率，可以通过预估我们的value 大小，然后适当的调整增长因子来实现。（通过调整增长因子 –f 1.1 表示chunk 按照1.1 倍的速度增长，可以尽可能多的拥有某种大小的chunk）

注：
memcache 的数据存储时有3 个概念：1》 slab， 2》 page， 3》 chunk

一个memcahced 进程会预先将自己划分为若干个slab，每个slab 下又有若干个page，每个page 下又有多个chunk。Slab 的数量是有限的，几个，十几个，或者几十个，这个跟进程配置的内存有关。而每个slab 下得page 默认情况是1m，也就是说如果一个slab 占用100m 得内存得话，那么默认情况下这个slab 所拥有得page 的个数就是100，而chunk 就是数据存放的最终地方。